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1、项目一：系统认知实训任务一：认知数控实验台结构及基本操作任务二：认知FANUC数控系统组成及硬件连接任务三：认识FANUC数控系统软件界面及基本操作任务一：认知数控实验台结构及基本操作11目的要求：1、了解NNC-RTF-AE数控机床综合实验台的组成和电缆连接；2、掌握NNC-RTF-AE数控机床综合实验台的开机方法及步骤。12相关知识： NNC-RTF-AE数控机床综合实验台由八块控制演示板和一台模拟车（铣）床组成。其控制演示板布置如图1-1所示，控制演示板各部分的组成如下：1） 系统模块2） 主板模块3） 电器模块4） I/O模块5） 换刀模块6） 主轴模块7） 进给模块8） 电源模块1系
2、统2主板3主轴4I/O5换刀6进给X7进给Y8电源RTF实验台 图1-1在模拟车床后侧有8个电缆接插头，分别接着演示板。（图1-2）图1213实训步骤：1) 将系统板上的JA12插头插上。2) 将I/O模块演示板左下方的CE56插头插上。3) 电器模块演示板的上方有以下器件组成：4个空气开关（QS1QS4）；1个接触器（KM0）1个直流24V小型继电器（KA0）。24V开关电源:AC220/DC24V 电器模块板后方有：变压器:AC220/AC40V电桥:整流滤波电路4) 连接并检查系统模块演示板与主轴演示板的连接：虚线为连接线。5)系统模块 主轴模块SVC -2ES -56) 连接并检查I/
3、O模块演示板与主轴模块演示板的连接： I/O模块 主轴模块 I/O模块 主轴模块 Y0.0 STF Y0.1 STR SD SD7) 为了给I/O模块提供24V电源，将电源模块演示板上的24V电源连接至I/O模块演示板的相应端子。8) 检查I/O模块演示板与换刀模块演示板的连接：虚线为连接线。 换刀板 I/O板 换刀板 I/O板 CW Y0.4 CCW Y0.5 （CE56） （CE56） 1 X4.02 X4.13 X4.24 X4.35 X4.46 X4.5 刀位信号 (CE56)9) 将电源总开关合上后，交流220V电源进入实验台，电压表和电流表将有显示，插座上有220V电压,可供外部测
4、试仪器通电使用.10) 将电器模块演示板上的QS1、QS2、QS3、QS4合上11) 合上直流24V电源开关。按下NC ON按钮, 电器模块上KM0、KA0动作,驱动和变频器得电,数控系统得电。大约等待1分钟，数控系统启动完毕。12) 系统引导以后进入位置显示画面。选择回参考点方式，按X+和Z+，待机床回完成参考点后，即可进行正常的的加工。图2-1说明：当有紧急情况时，可按下实验台电源模块上急停按钮，交流220V电源被切断，此时须将故障排除后，才能再次上电。 如果有故障使总电源跳闸，排除故障后，须按下电源总开关上的兰色按钮，使其复位，才能再次上电。1.4 任务训练通过查看实训设备的配置填写下表
5、：所用元器件名称规格功能系统模块I/O模块电器模块主轴模块进给模块任务二：认知FANUC数控系统组成及硬件连接2.1 任务要求： 1、 了解NNC-RTF-AE数控机床综合实验台的系统配置； 2、 掌握FANUC系统的硬件结构及各单元的接口； 3、 能对系统功能进行阐述；4、 完成FANUC 数控系统的FSSB 总线的硬件连接；5、 完成FANUC 数控系统的I/O link 的硬件连接；6、 完成发那科车床的电气连接。2.2 相关知识：2.2.1 FANUC系统介绍FANUC 0i-C/0i Mate-C系统是基于16i/18i-B 的技术设计的，具有较高性价比的小型化系统，使用了HSSB高
6、速串行伺服总线（用光缆连接）和串行I/O 数据口以及以太网口，并可以使用PCMCIA 卡传递数据。FANUC 0i C系统具有扩展功能槽板和系统内置的I/O模块，除了使用is 伺服电动机和i 主轴电动机外，还可以使用is 伺服电机和i主轴电机，最多可控制4个伺服轴和2个串行主轴，也可以采用模拟量控制的变频主轴。0i-C 取消了内置的I/O卡，使用I/O 模块或I/O 单元，最多可连1024 个输入点和1024 个输出点。另外，该系统还可以使用经I/O Link 口连接的伺服放大器驱动的is 电动机，用于驱动外部机械。FANUC 0i Mate-C系统为性价比较高的数控系统，是在FANUC 0i
7、 C系统的基础上开发的，有如下功能特点：1 基于基本规格，在配置上重视性价比，取消了扩展功能槽板和系统内置的I/O模块，机床的输入/输出信号通过外置I/O卡和PMC与系统进行串行数据通信控制。使整个系统的体积大大减小。2 进给伺服单元采用i伺服放大器和is伺服电动机。该系列用于机床的进给轴和主轴，性能和功能能满足实际需要，与i系列一样具有ID信息和电动机温度信息等智能化功能，有助于提高系统的维修性。3 主轴驱动单元可以采用模拟量主轴控制（变频器），也可以采用i伺服的串行数字控制，FANUC 0i Mate-C系统一般采用电源模块、主轴模块、进给伺服模块为一体的i伺服放大器。4 显示装置一般采用
8、经济型的黑白液晶LCD显示装置或单色CRT显示装置。FANUC 0i Mate-C系统产品主要有数控车床用的FANUC 0i Mate-TC系列（两轴联动）和数控铣床用的FANUC 0i Mate-MC（三轴三联动）。2.2.2 数控系统接口信号因为使用调试机床前先要在机床不通电的情况下，按照电气设计图纸将 CRT/MDI单元、数控系统、放大器、I/O 板、机床操作面板、主轴电机和伺服电机等安装到正确位置，所以下面简述数控系统的主要接口信号。JA7A数控系统的接口如图2-1所示。图2-1 数控系统接口示意图1 伺服/主轴放大器的连接COP10A：FANUC伺服串行通信(FSSB)接口（光缆），
9、与伺服放大器的CP10B连接，数控系统对进给轴的指令信号及各轴的反馈信号均通过该接口传递，接线简单、可靠传输速度快。对于FANUC 0i Mate-C系统，配套的伺服放大器是一体型(SVPM)。数控系统经的COP10A1接口（一般接左边的）通过FSSB光缆接伺服放大器的COP10B接口，如图2-2所示。图2-2 数控系统与伺服/主轴放大器的连接示意图JA7A：使用串行主轴时，JA7A与主轴放大器相连，传递数控系统对主轴的控制信号。2 模拟主轴的连接JA40:模拟量主轴的速度信号接口。数控系统经JA40接口连接模拟主轴，CNC系统输出的速度信号（010V）与变频器的模拟量频率输入端相连接，如图2
10、-3所示。当主轴为模拟主轴时，上述的JA7A接口是主轴位置编码器的主轴位置反馈信号接口。 图 2-3 数控系统JA4 0接口的连接示意图3 I/O单元的连接 JD1A:外接的I/O卡或I/O模块信号接口（I/O Link控制），包括机床操作面板用的I/O卡、分布式I/O单元、手脉、PMM 等。图2-4为连接示意图。 图2-4 I/O的连接示意图 图2-5 MDI单元的连接示意图4 MDI单元的连接 CA55：数控系统主板与MDI键盘的连接接口。连接示意图如图2-5所示。5 数据输入输出接口1）0i- C系统可以经JD36A、JD36B通过RS232通讯电缆和个人计算机相连，实现DNC加工、数据
11、备份与数据恢复。2) 0i-C系统有专门的存储卡插槽可以使用M-CARD 传输参数及加工程序。另外，数控系统通过CA69接伺服检测板，CN2接系统操作软键信号。1.3 实训步骤：1) FANUC 0I MATE TC系统构成见图2-6。FANUC 0I MATE TC系统可控制2个伺服电机电机轴和一个开环主轴（为变频器）。伺服电机控制由动力和反馈构成。FANUC 0I MATE TC 由下列各部分组成：显示器和MDI键盘机床面板(自制)控制单元(NC)输入/输出单元(I/O)图2-6 FANUC 0I MATE TC 系统构成2) 掌握FANUC 0I MATE TC系统的接线系统连线.见图2
12、-7：图2-7 系统连线、数控系统工作电源CP1插头1脚 接直流24V, 2脚接24V地。DC.24V由外部提供。演示板上的电源已连接好。当合上电源总开关QS1、变频器电源开关QS2,伺服驱动电源开关QS3,开关电源开关QS4, 按下小面板上的NC ON，数控系统得电。、AMP1和AMP2为系统至伺服的连线。其各脚号见表一。JA12为主轴编码器输入（20芯）。其各脚号定义见表二。表二：来自主轴编码器的信号接入演示板下方的15芯插座JA12上，接至JA12蓝色框中的相应检测端子，再接入系统。见图2-8： 编码器 15芯针插座 检测端子 系统 图2-8编码器输入、JA11为模拟主轴接口。其各脚号定义见表三：表
